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发动机选型(完整版)

发动机选型的依据因素很多，如汽车的类型、用途、使用条件、总布置型式、

总质量及动力性指标、经济性要求、材料和燃料资源、排气污染和噪声方面的法

规限制、已有的发动机系列及其技术指标水平、技术发展趋势、生产条件与制造

成本、市场预测情况以及将来的配件供应及维修条件等，通常要经过多种方案的

比较甚至通过先行的试验研究才能选定一个好的方案。

4.1 发动机基本形式的选择

至今世界上绝大多数的汽车都是采用往复活塞式内燃机，其中绝大多数的轿

车采用汽油机，而几乎全部的重型货车、绝大多数的中型货车和相当一部分轻型

货车则采用柴油机。近二三十年来在极少数汽车上采用了转子发动机、燃气轮机、

高能蓄电池和电动机等动力装置。为消除污染以蓄电池为能源的电动汽车受到各

国的重视，列为发展方向并在加紧研制中。但从目前的情况来看，在相当长的时

期内，往复式内燃机仍将是汽车发动机的主要型式。因此，这里仅就汽车内燃机

的选型问题进行讨论。

在汽车发动机基本型式的选择中首先应确定的是采用汽油机还是柴油机，其

次是气缸的排列型式和发动机的冷却方式。

就世界范围而言，大型汽车的发动机已经柴油化，中型汽车也多采用柴油机，

轻型载货汽车采用柴油机的也不少，甚至欧洲已将小型高速柴油机用到某些轿车

上。与汽油机相比，柴油机具有油耗低、燃料经济性好、无点火系统，故障少、

工作更可靠，耐久性好、寿命长，排气污染较低和防火安全性好等优点。但一般

柴油机的振动及噪声较大，轮廓尺寸及质量较大，造价较高，起动较困难并易冒

黑烟。近年来，由于柴油机在产品设计和制造工艺方面的不断完善，其上述缺点

已得到较好的克服。较大马力、高转速、低噪声、小型化且运转平稳的柴油机的

研制开发成功，使装柴油机的轻型汽车日益增多，在轿车上的装用也取得成功。

但预计在今后相当长的一段时期内，考虑到燃料使用的平衡及汽油机的转速高、

升功率高、转矩适应性较好、轮廓尺寸及质量较小、便于布置、振动及噪声较低

和适于高速车辆等特点，绝大多数的轿车和小型车辆仍将采用汽油机，而装载量

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发动机选型(完整版)

6t 以上的汽车将全部装用柴油机，装载量 2—5t 的部分轻型和中型汽车则采取

两种发动机均可安装而由用户选择的方式为宜。

按气缸排列型式，发动机又有直列、水平对置和 V 型等区别。直列式的结构

简单、维修方便、造价低廉、工作可靠、宽度小、易布置，因而在中型及以下的

货车上和排量不大的轿车上得到了广泛应用。4L 以下的汽油机多采用直列式，

但对大排量的直列发动机而言，不是缸径过大，就是缸数过多，使发动机过长和

过高，质量也过大。因此，在中高级以上的轿车、重型载货汽车和重型越野汽车

上，采用 V 型发动机的日益增多。V 型发动机相对于直列式有许多优点，其长度

显著缩短(约 25％～30％)，高度降低，质量减小约 20％～30％；曲轴箱及曲轴

的刚度增大；易于设计尺寸紧凑的高转速、大功率发动机且易于系列化，如 V6，

V8，V1O 及 V12 等，而直列式通常到 6 缸，最多 8 缸。对于长度受到限制的车辆

来说，由于V 型发动机的长度短，适宜于这类车辆的总体布置，但由于其宽度大，

故在乎头车上布置困难。V 型发动机的造价高，故在应用中受到限制，多用于排

量在 6L 以上和缸径大于 150mm 的汽油机和 12L 以上的柴油机。水平对置式发动

机的高度低且易于平衡，水平对置双缸发动机在微型汽车上得到应用。

按冷却方式，发动机又有水冷式和风冷式之分。水冷发动机冷却均匀可靠，

散热好，气缸变形小，缸盖、活塞等主要零件的热负荷较低，可靠性高；能很好

地适应大功率发动机的冷却要求；发动机增压后也易于采取措施 (加大水箱、增

加泵量)加强散热；噪声小；车内供暖易解决。因此，绝大多数的汽车都采用了

水冷发动机。但其冷却性能受气温影响显著，设计时应考虑避免高温天气出现发

动机过热的问题。风冷发动机的冷却系统简单，维修简便；对于在沙漠和缺水地

区及炎热、酷寒地区使用的适应性好，不会产生发动机过热和冻结等故障；还可

省去消耗铜材的水箱。但大缸径的风冷发动机的冷却不够均匀；缸盖等有关零件

的热负荷高，可靠性不及水冷式的；噪声大；油耗较高，故仅在安装小排量发动

机的微型汽车上得到应用，在其他类型的汽车上应用不多。大型风冷发动机虽也

能达到较高的性能指标，但需采用

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